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纳米涂层粉体材料的研究与应用
作者:管理员    发布于:2017-02-01 13:51:43    文字:【】【】【

 

在工业领域中,涂层粉体材料是一种表面工程应用材料,它涂覆在基体表面起到耐磨损、耐腐蚀、耐高温、抗氧化、抗老化,满足光、电、磁等特殊作用或功能。随着一些产品的制造越来越精细,服役条件越来越苛刻,对于表面涂层材料的要求也提出更高的要求。人们发现,当材料的特征尺度降低到纳米尺度时,会因为小尺寸效应、量子效应、界面或表面效应等出现明显不同于宏观世界中材料的性质。这也促使了科学家们的一种想法,就是把纳米技术与表面工程进行融合。  
表面工程是一个特殊的领域,它是材料和工艺相结合的产业,只有材料,而涂覆工艺不好或者不经济,也是无法进行的。热喷涂是一个比较成熟的技术,它的使用最为普及,性价比也最高。如何使用热喷涂技术对纳米材料进行喷涂,曾经是人们考虑的一个难题。因为纳米粒子是一个微小粒子,如果用热喷涂操作,纳米粒子瞬间就会被烧蚀或者吹掉,材料无法到达基体,更不可能形成有效的功能涂层。解决的办法就是把纳米粒子团聚起来,形成微米级的颗粒。这样,既有纳米材料的特殊效应,又能实施热喷涂工艺。  
为此,美国的科学家从20世纪90年代开始进行研究,中国的科学家后来也加入到研究团队,并获得了成功。2000年,在美国纳米材料公司产业化了第一个产品——纳米铝钛粉涂层粉体材料,它的致密度达到95%~98%,结合强度同比提高2~3倍,耐磨性提高了3~8倍,现在这家公司的产品专门供应美国海军应用。目前,这种纳米团聚技术已经成熟,通过这种技术可以开发出更多的产品系列。  
纳米涂层材料应用广泛
纳米涂层应用领域非常广泛,尤其是在航空发动机及燃气轮机(两机)热端部件应用方面,有着更为重要的意义。因为两机装备不仅是一个国家科技、工业、经济的重要标志,被誉为镇国之宝,现代工业“皇冠上的明珠”,而且两机装备在我们国家国防建设中处于一个重要的战略地位。专家预计,未来10年,我国航空市场规模超过万亿元。因此我们国家对于两机装备及其关键材料包括涂层材料有着更为紧迫的需求。  

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